高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法

　　申请日2018.07.03

　　公开(公告)日2018.12.14

　　IPC分类号C02F9/14

　　摘要

　　本发明公开一种高浓度难降解有机废水零排放系统，包括混凝反应池、沉淀池、多维电极催化反应床、厌氧反应池、双曝气MBR膜反应池及反渗透处理装置，混凝反应池、沉淀池、多维电极催化反应床、厌氧反应池、双曝气MBR膜反应池及反渗透处理装置通过水管顺次循环连接;混凝反应池设有进水口;沉淀池、厌氧反应池、双曝气MBR膜反应池均设有污泥排放口，污泥排放口处污泥由动力泵抽吸;反渗透处理装置设有产水出水口和浓水出水口，浓水出水口与混凝反应池连接并通过动力泵抽吸。本发明还提供了一种高浓度难降解有机废水的处理方法。该高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法对废水进行多级多段的深度处理，达到废水回用，实现废水零排放。

　　权利要求书

　　1.一种高浓度难降解有机废水零排放系统，其特征在于，包括混凝反应池、沉淀池、多维电极催化反应床、厌氧反应池、双曝气MBR膜反应池及反渗透处理装置，所述混凝反应池、所述沉淀池、所述多维电极催化反应床、所述厌氧反应池、所述双曝气MBR膜反应池及所述反渗透处理装置通过水管顺次循环连接;

　　所述混凝反应池设有进水口;所述沉淀池、所述厌氧反应池、所述双曝气MBR膜反应池均设有污泥排放口，所述污泥排放口处污泥由动力泵抽吸;所述反渗透处理装置设有产水出水口和浓水出水口，所述浓水出水口与所述混凝反应池连接并通过动力泵抽吸。

　　2.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水零排放系统，其特征在于，还包括太阳能发电装置，所述太阳能发电装置与所述多维电极催化反应床电连接。

　　3.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水零排放系统，其特征在于，所述多维电极催化反应床包含阴极电极板、阳极电极板及填充于所述阴极电极板与所述阳极电极板之间的负载过渡金属氧化物的石墨烯海绵球。

　　4.根据权利要求3所述的高浓度难降解有机废水零排放系统，其特征在于，所述阴极电极板为泡沫铜气体扩散电极、泡沫镍气体扩散电极、石墨气体扩散、石墨烯气体扩散电极中一种，所述阳极电极为负载过度金属氧化物的钛电极、铜电极、铁电极、石墨烯电极中一种。

　　5.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水零排放系统，其特征在于，所述双曝气MBR膜反应池包含膜组件、纳米曝气发生器、大功率动力曝气发生器、双曝气切换装置及反冲洗装置，所述纳米曝气发生器的喷头安装在所述双曝气MBR膜反应池内壁的四周;所述大功率动力曝气发生器的喷头安装在所述双曝气MBR膜反应池底部;所述双曝气切换装置自动控制所述纳米曝气发生器、所述大功率动力曝气发生器的来回切换单独工作或同时工作或不工作。

　　6.一种采用如权利要求1～5所述的高浓度难降解有机废水零排放系统对废水的处理方法，其特征在于，具体步骤包括：

　　步骤S1、对废水进行混凝预处理并经沉淀池沉淀后产生污泥排出;

　　步骤S2、将沉淀后的废水中污染物进行靶向电催化分解进行第一次净化;

　　步骤S3、电催化分解后的废水通过厌氧反应进行第二次净化并将产生的生化污泥排出;

　　步骤S4、经厌氧反应后的废水通过双曝气MBR膜反应池的微生物降解及膜过滤进行第三次净化并将产生的生化污泥排出;

　　步骤S5、第三次净化后的废水进行反渗透处理得到浓水及产水，将产水循环利用，将浓水回流再次进入步骤S1。

　　7.根据权利要求6所述的高浓度难降解有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S1具体包含：

　　步骤S11、将废水流入混凝反应池内，向混凝反应池内投放混凝剂，通过搅拌混合反应20min-35min形成絮凝体;

　　步骤S12、将所述絮凝体进入到沉淀池中静置2-3.5小时后形成污泥及废水;

　　步骤S13、污泥由沉淀池的污泥排放口排出，废水进入下一步骤。

　　8.根据权利要求6所述的高浓度难降解有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S2具体包含：

　　步骤S21、将沉淀后的废水抽入到多维电极催化反应床中;

　　步骤S22、所述多维电极催化反应床中负载过渡金属氧化物的石墨烯海绵球将废水污染物吸附，并对所述废水污染物进行靶向电催化分解。

　　9.根据权利要求6所述的高浓度难降解有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3具体包含：

　　步骤S31、将靶向电催化分解后的废水抽入到厌氧反应池中;

　　步骤S32、厌氧池中的厌氧微生物对废水污染物进行厌氧分解、絮凝吸附沉淀;

　　步骤S33、将厌氧分解、絮凝吸附沉淀后的废水抽入双曝气MBR膜反应池中。

　　10.根据权利要求6所述的高浓度难降解有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S4具体包含：

　　步骤S41、通过双曝气切换装置对纳米曝气发生器与大功率动力曝气发生器进行状态切换，对厌氧分解、絮凝吸附沉淀后的废水进行强化脱氮除磷处理;

　　步骤S42、经过MBR膜组件进行膜过滤，进一步去除废水悬浮物和水溶性大分子物质;

　　步骤S43、将双曝气MBR膜反应处理后的废水抽入到反渗透处理装置中。

　　说明书

　　一种高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及工业废水处理的技术领域，特别涉及一种高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法。

　　背景技术

　　水是万物之需，是重要的生态环境要素，地球淡水资源缺乏，尤其是优质的水源更加缺乏，随着工业发展，人类赖以生存的水资源遭受了不同程度的污染，其中，工业产品生产过程中，消耗了大量的水资源，产生了许多有毒有害的废水，有的直接排放江河，有的虽然经过处理，也不能满足水环境生态的要求，全国的水环境令人堪忧。随着国家对环保的日益重视，对工业废水排放标准提出了更加严格的要求，有些地区要求实现“零”排放，因此，研究开发工业废水深度治理技术迫在眉睫。

　　目前，工业废水处理的方法主要包括物理、化学和生物的方法。物理方面包括了过滤、吸附等;化学方面包括了中和、氧化分解、沉淀等方法;生物方面包括了微生物分解、生态净化等方法，这些方法显然相对成熟，但是对于工业废水成分复杂，使用单一的技术是无法达到相应的排放标准要求，例如造纸和制药废水的成分复杂，含有诸多杂环类有机烃难以降解，可生化性差。可见，当前工业废水需要工艺组合、优化和集成才能实现深度处理后达标排放或者回用。

　　目前，已有专利公开了工业废水的方法。申请号为CN201210089579.4的中国本发明公开了一种工业废水深度分级处理方法，包括如下步骤：①.初步降低硬度、沉淀、中和②.过滤③.电吸附适度除盐④.反渗透深度除盐。该技术具备了深度除盐能力、也实现废水的循环利用，但该方法缺少生物处理工序和强化处理措施，在节能增效、运行成本和运行稳定性等方面仍有提升空间。

　　为此，我们提出了一种高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法。

　　发明内容

　　本发明的主要目的在于提供了一种高浓度难降解有机废水零排放系统及处理方法，具有对废水的强化深度处理、实现废水零排放的优点。

　　为实现上述目的，本发明提供了一种高浓度难降解有机废水零排放系统，包括混凝反应池、沉淀池、多维电极催化反应床、厌氧反应池、双曝气MBR膜反应池及反渗透处理装置，所述混凝反应池、所述沉淀池、所述多维电极催化反应床、所述厌氧反应池、所述双曝气MBR膜反应池及所述反渗透处理装置通过水管顺次循环连接;

　　优选的，所述的高浓度难降解有机废水零排放系统还包括太阳能发电装置，所述太阳能发电装置与所述多维电极催化反应床电连接。

　　优选的，所述多维电极催化反应床包含阴极电极板、阳极电极板及填充于所述阴极电极板与所述阳极电极板之间的负载过渡金属氧化物的石墨烯海绵球。

　　优选的，所述阴极电极板为泡沫铜气体扩散电极、泡沫镍气体扩散电极、石墨气体扩散、石墨烯气体扩散电极中一种，所述阳极电极为负载过度金属氧化物的钛电极、铜电极、铁电极、石墨烯电极中一种。

　　优选的，所述双曝气MBR膜反应池包含膜组件、纳米曝气发生器、大功率动力曝气发生器、双曝气切换装置及反冲洗装置，所述纳米曝气发生器的喷头安装在所述双曝气MBR膜反应池内壁的四周;所述大功率动力曝气发生器的喷头安装在所述双曝气MBR膜反应池底部;所述双曝气切换装置自动控制所述纳米曝气发生器、所述大功率动力曝气发生器的来回切换单独工作或同时工作或不工作。

　　一种高浓度难降解有机废水的处理方法，具体步骤包括：